Exigences de capteur pour la biométrie sécurisée

Article
06/13/2023

Microsoft tire parti du module de plateforme sécurisée (TPM) 2.0 pour s’assurer que sur le matériel approprié, les logiciels (jusqu’à et y compris les programmes malveillants au niveau du noyau) ne peuvent pas produire d’authentification biométrique valide si la biométrie de l’utilisateur n’a pas été fournie au moment de l’authentification.

Pour ce faire, nous utilisons des autorisations basées sur la session TPM 2.0 et le capteur qui effectue l’extraction et la correspondance des fonctionnalités dans un environnement d’exécution approuvé. La première fois que l’infrastructure biométrique Windows voit un capteur sécurisé (comme indiqué par la fonctionnalité de capteur sécurisé), elle provisionne un secret qui est partagé entre le capteur biométrique sécurisé et le module TPM. Ce secret n’est plus jamais exposé au système d’exploitation, et il est unique à chaque capteur.

Pour effectuer une authentification, l’infrastructure biométrique Windows ouvre une session avec le module de plateforme sécurisée et obtient un nonce. Le nonce est passé dans le capteur sécurisé dans le cadre d’une opération de correspondance sécurisée. Le capteur effectue la correspondance dans l’environnement d’exécution approuvé et, si elle réussit, calcule un HMAC sur ce nonce et l’identité de l’utilisateur qui a été identifié.

Ce HMAC peut être utilisé par l’infrastructure biométrique Windows pour effectuer des opérations de chiffrement dans le module de plateforme sécurisée pour l’utilisateur qui a été identifié. Le HMAC est de courte durée et expire au bout de quelques secondes.

À l’aide de ce protocole, après l’approvisionnement initial, aucune donnée sensible n’est contenue dans le système d’exploitation. Les secrets sont conservés par le module TPM et le capteur sécurisé, et la seule chose exposée pendant l’authentification est le HMAC de courte durée.

Fonctionnalité de capteur sécurisé

La fonctionnalité de WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR doit être signalée par le capteur s’il prend en charge les nouvelles méthodes d’adaptateur moteur dans v 4.0 de l’interface de l’adaptateur moteur.

Pour prétendre qu’un capteur est un capteur sécurisé, il doit répondre aux exigences suivantes :

Le moteur correspondant du capteur doit être isolé du système d’exploitation normal (par exemple, à l’aide d’un environnement d’exécution approuvé)
Le capteur doit prendre en charge l’entrée sécurisée d’échantillons dans le moteur de correspondance isolé ; le contenu des exemples ne doit jamais être exposé au système d’exploitation normal
Le moteur de correspondance doit prendre en charge la publication d’informations d’identification sécurisées en implémentant les nouvelles méthodes v4 décrites ci-dessous
Le capteur doit prendre en charge la détection des attaques de présentation.

La valeur WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR est contenue dans la structure WINBIO_CAPABILITIES . Voici un exemple de définition.

#define WINBIO_CAPABILITY_SECURE_SENSOR     ((WINBIO_CAPABILITIES)0x00000100)

Codes d’erreur

//
// MessageId: WINBIO_E_INVALID_KEY_IDENTIFIER
//
// MessageText:
//
// The key identifier is invalid.
//
#define WINBIO_E_INVALID_KEY_IDENTIFIER ((HRESULT)0x80098052L)

//
// MessageId: WINBIO_E_KEY_CREATION_FAILED
//
// MessageText:
//
// The key cannot be created.
//
#define WINBIO_E_KEY_CREATION_FAILED ((HRESULT)0x80098053L)

// 
// MessageId: WINBIO_E_KEY_IDENTIFIER_BUFFER_TOO_SMALL 
//
// MessageText: 
// 
// The key identifier buffer is too small. 
// 
#define WINBIO_E_KEY_IDENTIFIER_BUFFER_TOO_SMALL ((HRESULT)0x80098054L)

Interface de l’adaptateur moteur v 4.0

La version de l’interface de l’adaptateur moteur a été incrémentée à la version 4.0. Les fonctions supplémentaires de la nouvelle interface permettent au capteur de participer au TPM 2.0. Il s'agit des éléments suivants :

// 

// Additional methods available in V4.0 and later 

// 


typedef HRESULT 

(WINAPI *PIBIO_ENGINE_CREATE_KEY_FN)( 

    _Inout_ PWINBIO_PIPELINE Pipeline, 

    _In_reads_(KeySize) const UCHAR* Key, 

    _In_ SIZE_T KeySize, 

    _Out_writes_bytes_to_(KeyIdentifierSize, *ResultSize) PUCHAR KeyIdentifier, 

    _In_ SIZE_T KeyIdentifierSize, 

    _Out_ PSIZE_T ResultSize 

    ); 


typedef HRESULT 

(WINAPI *PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_SECURE_FN)( 

    _Inout_ PWINBIO_PIPELINE Pipeline, 

    _In_reads_(NonceSize) const UCHAR* Nonce, 

    _In_ SIZE_T NonceSize, 

    _In_reads_(KeyIdentifierSize) const UCHAR* KeyIdentifier, 

    _In_ SIZE_T KeyIdentifierSize, 

    _Out_ PWINBIO_IDENTITY Identity, 

    _Out_ PWINBIO_BIOMETRIC_SUBTYPE SubFactor, 

 _Out_ PWINBIO_REJECT_DETAIL RejectDetail, 

    _Outptr_result_bytebuffer_(*AuthorizationSize) PUCHAR *Authorization, 

    _Out_ PSIZE_T AuthorizationSize 

    ); 


#define WINBIO_ENGINE_INTERFACE_VERSION_4   WINBIO_MAKE_INTERFACE_VERSION(4,0) 


typedef struct _WINBIO_ENGINE_INTERFACE { 

    WINBIO_ADAPTER_INTERFACE_VERSION            Version; 

    WINBIO_ADAPTER_TYPE                         Type; 

    SIZE_T                                      Size; 

    GUID                                        AdapterId; 


    PIBIO_ENGINE_ATTACH_FN                      Attach; 

    PIBIO_ENGINE_DETACH_FN                      Detach; 


    PIBIO_ENGINE_CLEAR_CONTEXT_FN               ClearContext; 


    PIBIO_ENGINE_QUERY_PREFERRED_FORMAT_FN      QueryPreferredFormat; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_INDEX_VECTOR_SIZE_FN     QueryIndexVectorSize; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_HASH_ALGORITHMS_FN       QueryHashAlgorithms; 

    PIBIO_ENGINE_SET_HASH_ALGORITHM_FN          SetHashAlgorithm; 


    PIBIO_ENGINE_QUERY_SAMPLE_HINT_FN           QuerySampleHint; 


    PIBIO_ENGINE_ACCEPT_SAMPLE_DATA_FN          AcceptSampleData;       // PROCESSES CURRENT BUFFER FROM PIPELINE AND GENERATES A FEATURE SET IN THE PIPELINE 

    PIBIO_ENGINE_EXPORT_ENGINE_DATA_FN          ExportEngineData;       // EXPORTS FEATURE SET OR TEMPLATE 


    PIBIO_ENGINE_VERIFY_FEATURE_SET_FN          VerifyFeatureSet; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_FN        IdentifyFeatureSet; 


    PIBIO_ENGINE_CREATE_ENROLLMENT_FN           CreateEnrollment;       // ATTACHES AN EMPTY ENROLLMENT TEMPLATE TO THE PIPELINE 

    PIBIO_ENGINE_UPDATE_ENROLLMENT_FN           UpdateEnrollment;       // CONVERTS CURRENT PIPELINE FEATURE SET INTO SOMETHING THAT CAN BE ADDED TO A TEMPLATE 

    PIBIO_ENGINE_GET_ENROLLMENT_STATUS_FN       GetEnrollmentStatus;    // QUERIES TEMPLATE ATTACHED TO THE PIPELINE TO SEE IF IT IS READY TO COMMIT 

    PIBIO_ENGINE_GET_ENROLLMENT_HASH_FN         GetEnrollmentHash; 

    PIBIO_ENGINE_CHECK_FOR_DUPLICATE_FN         CheckForDuplicate;      // DETERMINES WHETHER TEMPLATE IS ALREADY ENROLLED 

    PIBIO_ENGINE_COMMIT_ENROLLMENT_FN           CommitEnrollment; 

    PIBIO_ENGINE_DISCARD_ENROLLMENT_FN          DiscardEnrollment; 


    PIBIO_ENGINE_CONTROL_UNIT_FN                ControlUnit; 

    PIBIO_ENGINE_CONTROL_UNIT_PRIVILEGED_FN     ControlUnitPrivileged; 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WIN8) 

    // 

    // V2.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_NOTIFY_POWER_CHANGE_FN         NotifyPowerChange; 

    PIBIO_ENGINE_RESERVED_1_FN                  Reserved_1; 

#endif 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WINTHRESHOLD) 

    // 

    // V3.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_PIPELINE_INIT_FN                       PipelineInit; 

    PIBIO_ENGINE_PIPELINE_CLEANUP_FN                    PipelineCleanup; 

    PIBIO_ENGINE_ACTIVATE_FN                            Activate; 

    PIBIO_ENGINE_DEACTIVATE_FN                          Deactivate; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_EXTENDED_INFO_FN                 QueryExtendedInfo; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_ALL_FN                        IdentifyAll; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ENROLLMENT_SELECTOR_FN             SetEnrollmentSelector; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ENROLLMENT_PARAMETERS_FN           SetEnrollmentParameters; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_EXTENDED_ENROLLMENT_STATUS_FN    QueryExtendedEnrollmentStatus; 

    PIBIO_ENGINE_REFRESH_CACHE_FN                       RefreshCache;  

    PIBIO_ENGINE_SELECT_CALIBRATION_FORMAT_FN           SelectCalibrationFormat; 

    PIBIO_ENGINE_QUERY_CALIBRATION_DATA_FN              QueryCalibrationData; 

    PIBIO_ENGINE_SET_ACCOUNT_POLICY_FN                  SetAccountPolicy; 

#endif 


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_WIN10_RS1) 

    // 

    // V4.0 methods begin here... 

    // 

    PIBIO_ENGINE_CREATE_KEY_FN                     CreateKey; 

    PIBIO_ENGINE_IDENTIFY_FEATURE_SET_SECURE_FN    IdentifyFeatureSetSecure; 

#endif 


} WINBIO_ENGINE_INTERFACE, *PWINBIO_ENGINE_INTERFACE;

Spécifications

Windows 10

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Fonctionnalité de capteur sécurisé

Codes d’erreur

Interface de l’adaptateur moteur v 4.0

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